CaxZn(1_x)Al204thin films (x = 0.00; 0 .05 ; 0.10; 0.15 and 0.20) were prepared by sol-gel method with the substitution of Zn2+ by Ca" in the framework of ZnAl204. The effect of Ca addition on the structure and morphology of CaZnAl204thin films was investigated by x-ray diffraction (xRD), field-emission scanning electron microscope (FESEM), energy-dispersive x-ray spectroscopy (EDx), ultra-violet visible (uv-Vis) and atomic force microscope (AFM). The xRD patterns showed the characteristic peaks of face-centred cubic (fcc)ZnAl204and CaZnAl204. The addition of Ca increased the crystallite size from 8.9 to 302 nm. The bandgap of CaxZnuld204 thin film was found in the range of 3.40 to 3.84 eV. sEm micrograph shows the morphology of all thin films is sphere-like, with the grain size increased from 33 to 123 nm. The AFM images show the roughness of surface morphology increased. The substitution of Zn2+ by Ca" increased the crystallite size, grain size and surface roughness which evidently increased the density (4.59 to 4.64 glcm3) and dielectric constant (8.48 to 9.54). The composition of CaxZn(1_x)Al204is considered as suitable material for GPS patch antennas.
Kaedah sol gel digunakan untuk menghasilkan filem nipis CoxZn(1-x)Al2
O4 berstruktur nano pada suhu 600°C. Corak
pembelauan XRD menunjukkan pembentukan struktur tunggal spinel ZnAl2
O4 dan CoAl2
O4
. Saiz hablur dan ketumpatan
bahan berkurangan apabila kepekatan bahan dopan Co bertambah, iaitu masing-masing daripada 19.52 kepada 10.39 nm
dan 4.609 kepada 4.585 g/cm3
. Parameter kekisi pula meningkat daripada 8.085 kepada 8.098 Å apabila Co meningkat.
Analisis FTIR menunjukkan ikatan ZnO, Co dan Al-O berlaku antara 487 hingga 550 cm-1, manakala ikatan spinel bagi
ZnAl2
O4
dan CoAl2
O4
pula terbentuk pada 655 cm-1. Imej AFM menunjukkan kekasaran permukaan menurun apabila Co
bertambah iaitu daripada 30.21 nm (×=0.00) kepada 14.83 nm (×=0.30). Nilai pemalar dielektrik (εr
) menunjukkan
penurunan secara linear apabila Co meningkat iaitu daripada 8.53 kepada 7.31. Seterusnya, GPS antena difabrikasi
menggunakan sampel CoxZn(1-x)Al2
O4
. Prestasi dan frekuensi operasi GPS antena diukur menggunakan penganalisis
rangkaian siri PNA pada frekuensi kenaan 1-2 GHz. Analisis mendapati antena beroperasi pada frekuensi 1.570 Ghz
dengan kerungian pulangan -15.6 hingga -21.2 dB dan lebar jalurnya pula adalah 80 hingga 315 MHz. Kesemua antena
yang telah difabrikasi memenuhi keperluan minimum antena untuk beroperasi pada aplikasi GPS.